JP2003090216A - 自動二輪車の排気センサ配置構造 - Google Patents

自動二輪車の排気センサ配置構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出精度の低下の問題を生じることなく、１
つの排気センサで２つの排気管の酸素濃度を検出するこ
とができ、ひいては部品点数を低減できる自動二輪車の
排気センサ配置構造を提供する。 【解決手段】 第１気筒に接続された第１排気管２６
と、第２気筒に接続された第２排気管２７とを連結パイ
プ３５により連通接続した自動二輪車の排気センサ配置
構造おいて、上記第１排気管２６の上記連結パイプ３５
の下流側近傍にセンサ挿入孔２６ｄを形成し、該センサ
挿入孔２６ｄに酸素センサ３７を装着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば排気ガス中
の酸素濃度を検出するようにした自動二輪車の排気セン
サ配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の自動二輪車においては、排気ガス
性状を改善するため、あるいは燃費の向上を図る観点か
ら、酸素センサにより排気ガス中の酸素濃度を検出し、
該酸素濃度に基づいて求めた空燃比が目標空燃比となる
ように燃料供給量を制御する場合がある。
【０００３】このような酸素センサを排気系に配置する
にあたっては、従来、各排気管が合流するチャンバを有
するタイプの場合には該チャンバに共通の酸素センサを
装着し、チャンバのないタイプの場合には酸素センサを
各排気管に配置するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記各排気
管に酸素センサを配置する構造の場合は、酸素センサの
本数が増える分だけコストが上昇するという問題があ
る。
【０００５】ここで、２気筒，４気筒エンジンの排気系
では、一対の排気管同士を連結パイプで連通接続した構
造を採用する場合がある。本発明者等は、このような一
対の排気管を連通する構造の場合には、何れか一方の排
気管に酸素センサを配置することにより、両方の排気管
の酸素濃度を高い精度でもって検出することが可能とな
ることを見出して本発明のなしたものである。
【０００６】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、検出精度の低下の問題を生じることなく、１つの酸
素センサで２つの排気管の酸素濃度を検出することがで
き、ひいては部品点数を低減できる自動二輪車の排気セ
ンサ配置構造を提供することを特徴としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第１
気筒に接続された第１排気管と、第２気筒に接続された
第２排気管とを連結パイプにより連通接続した排気装置
を備えた自動二輪車の排気センサ配置構造おいて、上記
第１又は第２排気管の上記連結パイプの下流側近傍に排
気センサを装着したことを特徴としている。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、上
記第１，第２気筒が不等間隔燃焼するように構成されて
おり、上記排気センサが、燃焼間隔の広い側の気筒の排
気管に装着されていることを特徴としている。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、上記排気センサがサイドスタンドが装着された側に
位置する排気管に装着されていることを特徴としてい
る。
【００１０】請求項４の発明は、請求項１ないし３何れ
かに、上記排気センサがオイルエレメントが収容された
オイルパンの車幅方向反対側に位置する排気管に装着さ
れていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用効果】請求項１の発明にかかる排気センサ
配置構造によれば、排気センサを第１又は第２排気管の
連結パイプの下流側近傍に配置したので、後述する実験
結果から明らかなように、１本の排気センサにより第
１，第２排気筒から排出される両方の排気ガスの酸素濃
度を高い精度で検出できる。そのため排気センサを各排
気管に配置する場合に比べて部品点数を低減でき、それ
だけコストを低減できる。
【００１２】請求項２の発明では、上記排気センサを燃
焼間隔が広い気筒側の排気管に配置したので、第１，第
２気筒からの排気ガスの酸素濃度をより一層精度よく検
出できる。
【００１３】即ち、例えば第１気筒の点火から第２気筒
の点火までのクランク角度が２７０度で、第２気筒の点
火から第１気筒の点火までのクランク角度が４５０度で
ある場合には、第１気筒に接続された排気管に排気セン
サを装着するのである。
【００１４】点火間隔が上述のようになっていることか
ら、第１気筒からの排気ガスが第１気筒側の排気管に装
着された排気センサに確実に接触するのは勿論のこと、
第２気筒からの排気ガスも第１気筒の排気脈動によって
連結パイプを通って排気センサ側に流れる傾向があるこ
とから第２気筒からの排気ガスの酸素濃度についても精
度良く検出できる。
【００１５】請求項３の発明では、排気センサをサイド
スタンド側に配置したので、サイドスタンド使用時には
車両全体が排気センサ側に傾斜することから排気センサ
が外部から見えにくく、また排気センサとサイドスタン
ドとの位置関係をサイドスタンド格納時にサイドスタン
ドが排気センサを覆うように設定すればサイドスタンド
非使用時でも排気センサが外部から見えにくくなり、排
気センサの配置による見栄えの悪化や悪戯による排気セ
ンサの損傷を回避できる。
【００１６】請求項４の発明では、排気センサをオイル
パンの反対側に配置したので、オイルパン内のエレメン
トを交換する場合に排気センサが邪魔になることはな
く、作業を容易に行なうことができるとともに、排気セ
ンサを損傷させたりするのを防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【００１８】図１ないし図３は、本発明の一実施形態に
よる自動二輪車の酸素センサ配置構造を説明するための
図であり、図１は本実施形態構造が適用された自動二輪
車の側面図、図２，図３は上記自動二輪車の排気管の側
面図，平面図である。本実施形態において左，右とは、
着座状態で見たときの左，右を意味する。
【００１９】図において、１は本実施形態構造が適用さ
れた自動二輪車を示しており、この自動二輪車１の車体
フレーム２は、不図示のヘッドパイプに接続された左，
右一対のタンクレール４の後端に略垂直下方に延びるリ
ヤアームブラケット５を接続形成するとともに、左，右
のタンクレール４の後端部に車体後方に斜め上向きに延
びる左，右のシートレール６を接続した概略構造のもの
である。
【００２０】上記左，右のタンクレール４の下側にはエ
ンジン９が搭載され、上部には燃料タンクが搭載され、
タンクカバー１０で覆われている。また上記左，右のシ
ートレール６の上部にはシート１１が取り外し可能に配
設されている。
【００２１】上記ヘッドパイプにはフロントフォーク１
３が枢支されており、該フロントフォーク１３の上端に
は操向ハンドル１４が固定され、下端には前輪１５が軸
支されている。また上記左，右のリヤアームブラケット
５間にはリヤアーム１６が上下揺動可能に枢支されてお
り、該リヤアーム１６の後端には後輪１７が軸支されて
いる。
【００２２】上記車体フレーム２の前部には操向ハンド
ル１４の前方及び左，右側方を覆うフロントカバー１８
が配設されており、該フロントカバー１８にはヘッドラ
イト２２が装着されている。また上記シートレール６の
後部には後輪１７の上方を覆うリヤボディ２３が配設さ
れている。
【００２３】上記エンジン９は、水冷式４サイクル並列
２気筒エンジンであり、第１，第２気筒の各気筒軸を前
方に傾斜させて搭載されている。このエンジン９は、２
７０度位相クランクを有し、第１気筒（左側気筒）の点
火後、クランク軸２７０度回転した時に第２気筒（右側
気筒）が点火するという２７０度→４５０度の不等間隔
燃焼を行なうように構成されている。
【００２４】上記エンジン９のシリンダヘッド９ａの後
壁には第１，第２気筒に連通する２つの吸気ポート（不
図示）が開口しており、各吸気ポートには軸線を略垂直
に向けて配置された第１，第２吸気管２５，２５が接続
されている。この各吸気管２５には燃料噴射弁（不図
示）が装着されており、該各吸気管の上流端には共通の
エアクリーナ（不図示）が接続されている。このエアク
リーナはタンクカバー１０の前部内に配置されている。
【００２５】また上記シリンダヘッド９ａの前壁には排
気装置が接続されている。即ち、シリンダヘッド９ａの
前壁に開口する排気接続口には第１，第２排気管２６，
２７が接続されており、該第１排気管２６は第１気筒
に、第２排気管２７は第２気筒に連通している。
【００２６】上記各排気管２６，２７はシリンダヘッド
９ａから略垂直下方に屈曲して延びる垂直部２６ａ，２
７ａと、該垂直部２６ａ，２７ａの下端から車両後方に
略水平に延びる水平部２６ｂ，２７ｂと、該水平部２６
ｂ，２７ｂの後端から外側に拡開して車両後方斜め上向
きに延びる拡開部２６ｃ，２７ｃとを有しており、該後
拡開部２６ｃ，２７ｃの後端にはこれに続いて後方斜め
上向きに延びるマフラ２８，２９が接続されている。こ
の各マフラ２８，２９内には排気ガスを浄化する触媒
（不図示）が配設されている。
【００２７】上記各垂直部２６ａ，２７ａの下部同士は
結合板３０により結合されており、各拡開部２６ｃ，２
７ｃの前端部同士は門形ブラケット３１により結合され
ている。この門形ブラケット３１は上記リヤアームブラ
ケット５にボルト締め固定されている。また上記各水平
部２６ａ，２７ａの前部には排気ガスの性状測定等を行
なうための排気採取孔が形成され、プラグ３３，３３で
閉塞されている。
【００２８】また上記各マフラ２８，２９には取付け部
材２８ａ，２９ａが溶接接合されている。該各取付け部
材２８ａ，２９ａは、上記リヤアームブラケット５に固
定され、車両後方に延びるステー部材５ａにボルト締め
固定されている。
【００２９】そして上記各水平部２６ｂ，２７ｂの前後
方向略中央部には両水平部２６ｂ，２７ｂ同士を連通接
続する連結パイプ３５が架け渡して接合されている。こ
の連結パイプ３５により第１，第２気筒からの排気ガス
が第２，第１排気管２７，２６に相互に流入するように
なっている。
【００３０】そして車両左側に位置する上記第１排気管
２６の水平部２６ｂにはセンサ挿入孔２６ｄが形成され
ており、該センサ挿入孔２６ｄは連結パイプ３５の下流
側近傍に位置している。具体的には連結パイプ３５より
５０ｍｍ程度下流側に形成されている。
【００３１】上記水平部２６ｂには排気ガス中の酸素濃
度を検出する酸素センサ３７のセンサ本体３７ａが挿入
されており、該酸素センサ３７は取り付けフランジ部３
７ｃが上記水平部２６ｂにボルト３９で締め固定されて
いる。上記センサ本体３７ａの先端部に接続された検出
部３７ｂは上記センサ挿入孔２６ｄから第１排気管２６
内に臨んでいる。また上記センサ本体３７ａには下側を
覆うようにガード板３７ｄが配置されており、これは上
記フランジ部３７ｃに固定されている。
【００３２】ここで上記酸素センサ３７は、車幅方向外
側に斜め上向きに傾斜させて配置され、かつ車両上下方
向に見て、エンジン９下方の投影面内に配置されてい
る。さらに上記酸素センサ３７は上記リヤアームブラケ
ット５の車両左側の下端部により格納位置と使用位置と
の間で回動可能に支持されたサイドスタンド４１側で、
かつ該サイドスタンド４１の前側に配置されている。
【００３３】これにより酸素センサ３７の下方は上記ガ
ード板３７ｄにより，上方はエンジン９により，かつ後
方はサイドスタンド４１の軸支部により囲まれた目立ち
にくい領域に配置されており、また飛石等が当たり難く
なっている。このようにして酸素センサ３７の外力や悪
戯による損傷が防止されている。
【００３４】またエンジンの点火制御を目的としてサイ
ドスタンドスイッチを有する場合、該スイッチのリード
線と酸素センサのリード線を束ねて配索することがで
き、外観がすっきりする。
【００３５】さらに上記エンジン９の底部にはオイルエ
レメント（不図示）が収納されたオイルパン９ｂが着脱
可能に装着されており、該オイルパン９ｂは車幅方向右
側に偏位させて配設されている。これにより上記酸素セ
ンサ３７はオイルパン９ｂの車幅方向反対側に位置して
いる。
【００３６】本実施形態の作用効果について説明する。
【００３７】本実施形態にかかる酸素センサ配置構造に
よれば、酸素センサ３７を第１排気管２６の連結パイプ
３５の下流側近傍に接続配置したので、第１気筒からの
排気ガスはもとより、第２気筒からの排気ガスについて
も酸素濃度を精度良く検出することができる。もって２
気筒で２本の排気管を備えていながら１つの酸素センサ
３７で済み、コストを低減できる。
【００３８】また上記酸素センサ３７を燃焼間隔が広い
側の第１気筒に接続された第１排気管２６に配置したの
で、この点からも左，右気筒からの排気ガスの酸素濃度
を検出できる。即ち、第１気筒からの排気ガスが第１気
筒側の排気管２６に装着された酸素センサ３７に確実に
接触するのは勿論のこと、第２気筒からの排気ガスも連
結パイプ３５を通って酸素センサ３７側に流れる傾向が
あることから第２気筒からの排気ガスの酸素濃度につい
ても精度良く検出できる。
【００３９】本実施形態では、上記酸素センサ３７をサ
イドスタンド４１側でかつエンジン９の下方に配置した
ので、特にサイドスタンド４１を使用している状態では
車両全体が酸素センサ３７側に傾くので、外方から酸素
センサ３７が見えにくく、見栄えの悪化を防止できると
ともに、悪戯による損傷を防止できる。
【００４０】また上記酸素センサ３７をオイルパン９ｂ
の車幅方向反対側に配置したので、オイルパン９ｂ内の
オイルエレメントを交換する場合に酸素センサ３７が邪
魔になることはなく、作業を容易に行なうことができる
とともに、作業中に酸素センサ３７を損傷させたりする
のを防止できる。
【００４１】図４ないし図７は、本実施形態の酸素セン
サの検出精度について行った実験結果を説明するための
図である。
【００４２】この実験は、図４に示すように、第１，第
２排気管２６，２７の連結パイプ３５の上流側に基準と
なる酸素センサ♯１，♯２を装着するとともに、第１，
第２排気管２６，２７の連結パイプ３５の下流側（５０
ｍｍの位置）に酸素センサ♯１後，♯２後を装着し、第
１，第２気筒の何れかの空燃比を変化させたときの各酸
素センサ♯１後，♯２後の追従性を調べた。
【００４３】図５は、５０ｋｍ／ｈ相当の条件で、第１
気筒♯１の空燃比を一定にした状態で第２気筒♯２の空
燃比をリッチ側に変化させたときの各酸素センサ♯１
後，♯２後の追従性を調べた結果を示す。
【００４４】同図からも明らかなように、第２気筒♯２
の空燃比の変化に応じて各酸素センサ♯１後，♯２後と
も検出濃度が変化している。即ち、第１排気管２６側の
酸素センサ♯１後の検出値と第２排気管２７側の酸素セ
ンサ♯２後との検出値は略同等の値となっており、連結
パイプ３５の下流側近傍に配置したことによって両方の
排気管の酸素濃度を精度良く検出できることがわかる。
【００４５】図６は、１００Ｋｍ／ｈ相当の条件で、上
記同様に各酸素センサ♯１後，♯２後の追従性を調べた
結果を示す。同図からも明らかなように、第２気筒♯２
の空燃比の変化に応じて各酸素センサ♯１後，♯２後と
も検出濃度が変化しており、上記同様の効果が得られて
いることがわかる。
【００４６】図７は、第１排気管２６の連結パイプ３５
の上流側近傍（７０ｍｍの位置）に比較するための比較
酸素センサ♯１前を装着し、第１，第２気筒のそれぞれ
の空燃比を変化させたときの比較酸素センサ♯１前と酸
素センサ♯１後の追従性を調べた結果を示す。
【００４７】同図において、第２気筒♯２の空燃比をリ
ッチ側に変化させた場合、比較酸素センサ♯１前は追従
性が低い。これに対して酸素センサ♯１後は空燃比の変
化に追従して変化している。なお、第１気筒側♯１の空
燃比をリッチ側に変化させた場合は、比較酸素センサ♯
１前は実際の変化に完全に一致している。このように連
結パイプ３５の上流側に酸素センサ♯１前を配置した場
合には、検出精度にばらつきが生じている。これに対し
て、酸素センサ♯１後を連結パイプの下流側近傍に配置
した場合には、第１，第２気筒の何れの空燃比の変化に
対しても安定した検出精度が得られている。
【００４８】なお、上記実施形態では並列２気筒エンジ
ンを説明したが、本発明は４気筒エンジン，あるいはＶ
型２気筒，その他の型式のエンジンにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による酸素センサ配置構造
を説明するための自動二輪車の側面図である。
【図２】上記自動二輪車の排気管の側面図である。
【図３】上記自動二輪車の排気管の平面図である。
【図４】上記実施形態の効果を確認するために行った実
験方法を示す図である。
【図５】上記実験結果を示す特性図である。
【図６】上記実験結果を示す特性図である。
【図７】上記実験結果を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 自動二輪車 ９ エンジン ９ｂ オイルパン ２６ 第１排気管 ２６ｄ センサ挿入孔 ２７ 第２排気管 ３５ 連結パイプ ３７ 酸素センサ（排気センサ） ４１ サイドスタンド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１気筒に接続された第１排気管と、第
    ２気筒に接続された第２排気管とを連結パイプにより連
    通接続した排気装置を備えた自動二輪車の排気センサ配
    置構造おいて、上記第１又は第２排気管の上記連結パイ
    プの下流側近傍に排気センサを装着したことを特徴とす
    る自動二輪車の排気センサ配置構造。
  2. 【請求項２】 請求項１において、上記第１，第２気筒
    が不等間隔燃焼するように構成されており、上記排気セ
    ンサが、燃焼間隔の広い側の気筒の排気管に装着されて
    いることを特徴とする自動二輪車の排気センサ配置構
    造。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、上記排気セン
    サがサイドスタンドが装着された側に位置する排気管に
    装着されていることを特徴とする自動二輪車の排気セン
    サ配置構造。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３何れかに、上記排気セ
    ンサがオイルエレメントが収容されたオイルパンの車幅
    方向反対側に位置する排気管に装着されていることを特
    徴とする自動二輪車の排気センサ配置構造。
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